铅酸电池生产技术要点

铅酸电池生产技术要点第1页，共56页，2023年，2月20日，星期四格子体模具设计(一)

格子体极耳下面的筋条应该有过渡R角，不要直角；做格子体模具的材料最好是GGLD铸铁，它是片状石墨铸铁；(GGLD是德国规格)采用AGM隔板的极板下2个转角做圆角,可减少极板弯曲短路。极耳应该比格子体边框薄0.2MM,不能等厚；格子体铸模加铅口部位要设计浇注道口；协祥技术2第2页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术极耳应该比格子体边框薄0.2MM,不能等厚；3第3页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术格子体极耳下面的筋条应该有过渡R角，不要直角；4第4页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术格子体极耳下面的筋条应该有过渡R角，不要直角；5第5页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术采用AGM隔板的极板下2个转角做圆角,可减少极板弯曲短路。6第6页，共56页，2023年，2月20日，星期四格子体模具设计(二)格子体铸模的四个角加固定保距装置可延长脱模剂的使用时间，提高格子体厚度的稳定性；格子体铸模增加铜嵌块可以加快局部导热，以便重要部位先冷却结晶,不会形成缩孔、气孔等；格子体设计为每三个朝同一方向的半筋再加一个整筋,可以改善涂布效果,同时顶针位置的格子体高度能与涂布带平，用这样涂布做成生板的电池容量可增加15%。协祥技术7第7页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术格子体铸模的四个角加固定保距装置可延长脱模剂的使用时间，提高格子体厚度的稳定性；8第8页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术固定保距装置9第9页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术固定保距装置10第10页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术加固定保距装置可延长脱模剂的使用时间，提高格子体厚度的稳定性；11第11页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术格子体铸模增加铜嵌块可以加快局部导热，以便重要部位先冷却结晶,不会形成缩孔、气孔等；12第12页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术格子体设计为每三个朝同一方向的半筋再加一个整筋,可以改善涂布效果,同时顶针位置的格子体高度能与涂布带平，用这样涂布做成生板的电池容量可增加15%。13第13页，共56页，2023年，2月20日，星期四格子体合金

要避免同时存在Pb、Sb、Ca三元合金,这种合金很容易被电解液腐蚀,同时电化学性能也不好;正极最高Ca含量0.O95%;正极最佳Sn含量0.2-0.4%;负极最佳Sn含量0.O5%;德国阳光公司专利:PbCaSn三元合金中添加0.02%的铜,可提高耐腐性能。协祥技术14第14页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术Pb、Sb、Ca三元合金很容易被电解液腐蚀,同时电化学性能也不好;15第15页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术正极最佳Sn含量0.2-0.4%;16第16页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术德国阳光公司专利:PbCaSn三元合金中添加0.02%的铜,可提高耐腐性能。17第17页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术PbCa合金Ca含量对晶体大小的影响18第18页，共56页，2023年，2月20日，星期四铸造(一)

要避免用钢丝刷,最好是铜刷;(铸模是铸铁)做一格子体模型来检查格子体是否变型；铅钙格子体温度在200度以上时用带水滚轴急冷,可增加强度、缩短硬化时间；定期检查铸造熔铅炉铅钙合金成份；铸造加铅水不要太多,尽量减少回炉铅量,以减少能耗和钙损耗;(注料口的高度管制)喷膜后应检验模具是否平行,及铸模是否变形(先喷已炔黑,合模前垫一张纸)。协祥技术19第19页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术铸造加铅水不要太多,尽量减少回炉铅量,以减少能耗和钙损耗;(注料口的高度管制)20第20页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术铅钙格子体温度在200度以上时用带水滚轴急冷,可增加强度、缩短硬化时间；21第21页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术铅钙格子体温度急冷后硬度变化；22第22页，共56页，2023年，2月20日，星期四铸造

(二)软木粉溶液中加0.5%水玻璃(或硅胶),可延长膜的使用时间；刷模时刮极耳采用划痕是不对的(不允许这么做)；极耳应该比格子体边框薄0.2MM,不能等厚；在能成型的条件下，低温铸造可以减少格子体微孔的产生；铸造过程要检查顶针是否同时进出;协祥技术23第23页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术极耳应该比格子体边框薄0.2MM,不能等厚；24第24页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术在能成型的条件下，低温铸造可以减少格子体微孔的产生；25第25页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术刷模时刮极耳采用划痕是不对的(不允许这么做)；26第26页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术27第27页，共56页，2023年，2月20日，星期四铸造(三)

格子体在铸模中冷却太快,会造成大的铅晶粒(容易被硫酸腐蚀),因此当软木粉膜越来越薄时,应该适当提高模具的温度,以降低冷却的速度;格子体裁切的同时进行滚压,可减少气孔并使格子体厚度均匀;协祥技术熔铅炉设置熔铅托架,将铅块放在架上慢慢融解,这样可以稳定炉温;28第28页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术格子体在铸模中冷却太快,会造成大的铅晶粒(容易被硫酸腐蚀),因此当软木粉膜越来越薄时,应该适当提高模具的温度,以降低冷却的速度;29第29页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术格子体裁切的同时进行滚压,可减少气孔并使格子体厚度均匀;30第30页，共56页，2023年，2月20日，星期四和膏用稀硫酸和膏，膏较软，有利湿养固化，但容易粘涂布带;加酸要分散均匀,否则会造成局部过热和不均匀；铅膏视比重大，电池初容量低，寿命长;铅膏视比重小，电池初容量高，寿命短。龙棉长度应在３MM以下;和膏温度正极<55度,负极<50度(太高温度会破坏负极膨胀剂);负极添加0.5%BaSO4和0.2%木素磺酸钠,循环寿命效果最佳;协祥技术31第31页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术负极添加0.5%BaSO4和0.2%木素磺酸钠,循环寿命效果最佳;32第32页，共56页，2023年，2月20日，星期四涂布(一)

铅膏可少量用于负极,但负极铅膏绝对不可用于正极(负极有硫酸钡);给膏过程会使铅膏视比重增大0.2g/cm3,生产过程重要的是设法使涂在格子体上的铅膏视比重保持一致；回收铅膏应均匀使用,最好用输送带及时传送到给膏斗;和膏机要用不锈钢,刮刀要包塑胶;协祥技术33第33页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术回收铅膏应均匀使用,最好用输送带及时传送到给膏斗;34第34页，共56页，2023年，2月20日，星期四涂布(二)涂布速度越快,产生的公差带越大;涂布速度太慢,会造成膏压的太实(使铅膏视比重增大);涂膏斗内膏储量要不低于75%的量;生板从干燥箱出来时,极耳温度最高,应通过滴水或其它方式及时降温,避免因耳部下方铅膏失水过多导致固化效果差,后期生产过程中产生破洞;协祥技术35第35页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术应通过滴水或其它方式及时给极耳降温,避免因耳部下方铅膏失水过多导致固化效果差,后期生产过程中产生破洞;36第36页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术欧洲普遍采用铸焊处理PbCa合金的极板;37第37页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术38第38页，共56页，2023年，2月20日，星期四固化(一)

固化前生板水份越高越好,涂布后干燥后不粘板即可;生板局部水份偏低是造成固化不好,极板破网多的原因之一；固化干燥后游离Pb和水份含量要求:

正极:Pb<2.5%H2O<1%

负极:Pb<5%H2O<1%固化干燥缓慢干燥是必要的,干燥太快生板容易产生裂纹(负极小裂纹是可以接受的);协祥技术39第39页，共56页，2023年，2月20日，星期四固化(二)

低温固化(T<40度)生成三碱式硫酸铅,颗粒小,电池初期容量高,寿命短;高温固化(T>60度)会生成四碱式硫酸铅,颗粒大,电池初期容量低,寿命长;固化过程需要大量的氧气,因此要保证固化室内空气流通,每片生板都能和流通空气接触(固化室内空气中氧气含量要在15%以上);固化干燥后生板架上边板含有较多白色的PbCO3物质,难化成且容量低,最好不要用;采用叠放方式湿养,要注意控制堆叠高度;协祥技术40第40页，共56页，2023年，2月20日，星期四化成

(一)

生板水份太高会造成生板化成时活性物质的脱落;化成时应采用导电条导电，导电条应定期清刷,需要时调整槽宽,改变导电条与生板接触点；化成电解液最佳是d=1.08-1.11,温度高时用低比重,温度低时用高比重;化成电解液温度低于25度绝对不能插生板,最佳化成液温度是40-550C;协祥技术41第41页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术化成时应采用导电条导电；42第42页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术导电条应定期清刷,需要时调整槽宽,改变导电条与生板接触点；43第43页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术化成电解液最佳是d=1.08-1.11,温度高时用低比重,温度低时用高比重;44第44页，共56页，2023年，2月20日，星期四化成(二)

化成时应在不同时期采用不同的化成电流,不仅可以节约电能,而且不会损伤极板;化成过程中安排短时间的放电,可以使极板更均匀；化成前生板应清理干净(特别是极耳);采用电池化成成本会低约15%,电池化成电解液不可加磷酸;协祥技术45第45页，共56页，2023年，2月20日，星期四化成后水洗正极板水洗至PH=3-4最好,PH=6-7时板栅表面会产生很厚的PbO层(PbO层最佳厚度是1微米);测量PH值要测极板表面的PH值;正极板本身是个小电池，水洗过程不能接触铁架(用聚碳酸脂,高熔点、高强度),否则会自放电；负极板可水洗至PH=6,为减少水洗时间和用水量,可添加10%Na2CO4或NaHCO4洗至中性;正极可浸10g/lCMC保护,负极可浸30g/l的SiO2乳液或多或10%硼酸(600C以上);协祥技术46第46页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术正极板本身是个小电池，水洗过程不能接触铁架(用聚碳酸脂,高熔点、高强度),否则会自放电；47第47页，共56页，2023年，2月20日，星期四干燥

负极板干燥后如果水份超标准,接触空气中的氧气会燃烧;负极板如果要放一段时间再干燥,则需要停留在酸性溶液中;干燥后,正极板PbO2含量要求达到86-92%,水含量<0.4%;负极板PbO<3%;协祥技术48第48页，共56页，2023年，2月20日，星期四电解液(一)

固定型/启动型电池电解液用比重为1.24的硫酸,可有效保护正极板;电解液d=1.24-1.285是最好的,原因之一:1.d=1.3时,电阻最小,冰点最低-70度;2.d=1.25时,腐蚀能力最小;

电池最好是充电保存,原因之一:

1.d=1.1时,PbSO4溶解度最大;

2.d=1.1时,板栅表面PbO厚度最大;协祥技术49第49页，共56页，2023年，2月20日，星期四协祥技术电解液d=1.3时,冰点最低-70度;

50第50页，共56页，2023年，2月20日，星期四电解液(二)

电解液中加无水硫酸纳(Na2SO4